已知3阶实对称矩阵A满足trA=-6,AB=C,其中 求k的值与矩阵A.

admin2021-02-25  41

问题 已知3阶实对称矩阵A满足trA=-6,AB=C,其中
   
求k的值与矩阵A.

选项

答案由题设AB=C可知A(1,2,1)T=0,从而λ1=0为A的特征值,α1=(1,2,1)T为相应的特征向量; 又A(1,k,1)T=(-12,-12k,-12)T=-12(1,k,1)T,由此可知λ2=-12为矩阵A的特征值,α2=(1,k,1)T为相应的特征向量.因为λ123=trA=-6,所以λ3=6. 又因为实对称矩阵属于不同特征值的特征向量正交,故有αT1α2=0,即(1,2,1)(1,k,1)T=0,解得k=-1. 设A的属于λ3=6的特征向量为α3=(x1,x2,x3)T,则显然αT1α3=0,αT2α3=0,即得到方程组: [*] 求得基础解系α3=(-1,0,1)T,即为A的属于λ3=6的特征向量. 由Aα1=0α1,Aα2=-12α2,Aα3=6α3,得 A(α1,α2,α3)=(0,-12α2,6α3), 即 [*] 故 [*]

解析 本题考查相似对角化的逆问题.用特征值与特征向量的定义Ax=λx,求特征值与特征向量.即若Ax=0有非零解x0.知0是A的特征值,x0是A的关于0特征值对应的特征向量,若Ax=λx,则λ是A的特征值,非零列向量x是A的关于特征值λ的特征向量.还可用λ123=trA求特征值.
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